과학자들은 진화가 1억 2천만 년 이상 동안 같은 유전적 '치트 시트'에 의존해 왔다는 증거를 발견했으며, 이는 지구상의 생명체가 당신의 고등학교 생물 선생님이 믿게 한 것보다 조금 더 예측 가능할 수 있음을 시사한다.
요크 대학교와 웰컴 생어 연구소가 이끄는 국제 팀은 남미 열대 우림의 나비와 나방에 주목했다. 이 종들은 먼 친척 관계임에도 불구하고 포식자에게 '먹지 마세요'라고 외치는 매우 유사한 날개 색깔 패턴을 공유하는데, 이는 의태로 알려진 현상이다. 연구자들은 7개의 먼 친척 종에서 이러한 공유된 색깔 패턴을 제어하는 유전자를 확인했다. 놀랍게도, 나비와 나방 모두 거의 동일한 경고색을 생성하기 위해 반복적으로 같은 두 유전자, 아이보리와 옵틱스에 의존했다.
진화는 유전자 자체를 손보는 대신, 유전자가 언제 어디서 켜질지 제어하는 유전적 '스위치'인 조절 요소를 조작했다. 나비의 경우, 이러한 스위치는 종마다 유사한 방식으로 수정되었다. 그러나 나방은 반전 메커니즘(큰 DNA 조각이 거꾸로 뒤집힌 것)을 사용하여 한 나비 종에서 보이는 전략과 밀접하게 일치하는 변형을 추가했다.
요크 대학교의 칸촌 다스마파트라 교수는 "수많은 무관한 종들이 독립적으로 동일한 형질을 진화시키는 수렴 진화는 생명 나무 전반에 걸쳐 흔하다. 그러나 우리는 이 현상의 유전적 기초를 조사할 기회를 거의 갖지 못한다"고 말했다. 그는 나비와 나방이 공룡 시대부터 같은 유전적 트릭을 사용해 왔다고 덧붙였는데, 이는 창의성에 대한 관점에 따라 위안이 되거나 실망스러울 수 있다.
저널 PLoS 생물학에 발표된 이 연구 결과는 진화가 항상 무작위적이지 않다는 것을 시사한다. 대신, 반복되는 유전적 경로를 따를 수 있다. 웰컴 생어 연구소의 조아나 마이어 교수는 "이 먼 친척 나비와 나방은 모두 새가 먹으려 하면 독성이 있고 맛이 없다. 그들은 매우 비슷해 보이는데, 만약 새들이 특정 색깔 패턴이 '먹지 마라, 우리는 독성이 있다'는 뜻임을 이미 배웠다면, 다른 종들이 같은 경고색을 표시하는 것이 유리하기 때문이다"라고 말했다.
진화가 종종 확립된 유전적 경로를 따른다는 이해는 과학자들이 종들이 변화하는 환경이나 기후 변화에 어떻게 반응할지 예측하는 데 도움이 될 수 있다. 자연이 동일한 생물학적 해결책을 재사용하는 경향이 있다면, 미래의 적응을 예측하는 것이 더 가능해질 수 있으며, 이는 진화적으로 무슨 일이 일어날지 아는 것을 좋아하는 사람에게는 좋은 소식이다.